基于ARM的火災信息傳輸網關設計

摘要：針對城市消防遠程監控系統中火災自動報警系統的聯網問題，提出一種利用Internet實現火災自動報警系統與城市監控中心的聯接方案，設計了系統的關鍵設備——基于ARM的嵌入式網關。設備中采用經過剪裁、內核版本2．6的linux系統，提高了信息處理和傳輸的實時性和可靠性，并在嵌入式操作系統的基礎上，利用多線程及管道編程，實現了火災探測信息的處理傳輸及上層監控中心和下層網關的信息交互。設備實際運行后的結果表明，該火災信息傳輸網關能夠順利地對相關信息進行處理和轉發，在廣域網內實現了數據的實時、高速、可靠傳輸，滿足基于互聯網的城市消防遠程監控系統要求。
關鍵詞：嵌入式網關；火災探測；消防；信息傳輸；ARM

O 引言
火災是城市災害中的一種主要形式，它已經日益成為影響社會經濟發展和人民生活的一個重要災害，而目前城市在預防火災方面主要采用的就是在建筑物內安裝火災自動報警系統及其聯動消防裝置，雖然這種裝置在及早發現火情和控制火勢方面發揮了重要作用，但是在目前這種消防設備管理和監督體系下，很多建筑物的所有方不能夠及時地對建筑物內的消防設施進行檢查維修，導致很多火災自動報警系統故障誤報頻發，極大地影響了建筑物內的人員的工作和生活；同時，大部分消防主控室主要通過人工值班、電話報警方式，因受到電話線路、報警方式方法以及報警人情緒的影響，往往造成接警調度處理速度較慢；消防部門在接警時也是依靠電話來傳遞信息的，極易受到報警人或值班員聽覺的影響而導致接傳火警信息有誤，造成不應有的錯誤和無法估量的損失，所以建立基于互聯網的城市消防監控系統具有很重要的實踐意義。在這項工程中，最關鍵的就是處于網絡與自動報警聯動裝置之間的接入網關的設計和研制。利用這種專門的硬件設備以及在這之中
的程序，可以把各個建筑物的消防自動化及其聯動裝置接入Internet，通過互聯網連接到城市中的監控中心。

1 基于互聯網的城市消防遠程監控系統結構
該系統由三層組成，系統框圖如圖1所示。第一層是建筑物內的消防自動報警及其聯動裝置以及其他一些用戶的消防設施，它們由很多不同廠家和類型的火災探頭、消防主機、手動消防設備組成；第二層是火災信息收集管理處置中心、政府消防部門信息接口、互聯網普通用戶查詢接口等信息使用單位。

2 火災信息傳輸網關的硬件設計
該嵌入式網關的中央處理單元采用三星公司的16／32位RISC處理器S3C2440A，它基于ARM920T內核，運算速度高達400 MHz，適用于需要聯網應用的嵌入式電子設備。其中的NOR FLASH用于存儲bootloader啟動代碼，NAND FLASH用于存儲操作系統的內核映像和根文件系統映像，SDRAM用于加載操作系統內核及應用程序等可執行代碼和數據，為其運行提供空問。外圍電路包括以太網模塊、串口模塊、人機接口模塊等，如圖2所示。

3 火災信息傳輸網關的軟件設計
3．1 軟件總體設計
軟件總體設計如圖3所示。